Защита от взрывов и аварий на производстве

А.Ф. Теплов, начальник отдела Управления по надзору за взрывоопасными и химически опасными производствами и объектами Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору

В ХХ в. технология хранения и переработки зерна получила революционное развитие. На смену старым ветряным и паровым мельницам пришли мощные промышленные предприятия с совершенно иной технологией, оснащенные сложными техническими устройствами. Вместо амбаров появились огромные железобетонные конструкции, начиненные многочисленным технологическим и транспортным оборудованием.

В СССР мукомольная, комбикормовая промышленность и элеваторное хозяйство стали развиваться в послевоенные годы бурными темпами. Во всех регионах страны стали строиться новые мукомольные заводы, появляться комбикормовые производства, развиваться сеть заготовительных элеваторов. Потребности в переработке зерна, производстве муки и комбикормов были огромными, и поэтому старые и новые предприятия отрасли работали на полную нагрузку. Отношение к эксплуатации этих предприятий по старинке было упрощенное. Вскоре это привело к тому, что на производствах стали происходить взрывы пыли с тяжелейшими последствиями. Современные технология и оборудование оказались весьма опасными. Непонимание этого как при проектировании, так и при эксплуатации этих производств приводило к авариям на мукомольных, комбикормовых заводах, элеваторах и других производствах, связанных с переработкой растительного сырья.

Пик аварийности пришелся на 70-80-е гг. прошлого столетия. Ежегодно происходило по 10-15 взрывов пыли с гибелью людей и разрушительными последствиями и множество аварий, которые удавалось скрывать от статистики.

1981 г. Взрыв на комбинате хлебопродуктов в г. Твери. Старое шестиэтажное здание мельницы с мощными кирпичными стенами было полностью разрушено. Погиб персонал двух смен (взрыв произошел во время пересменки).

1982 г. Мощные взрывы пыли прошлись по объектам Ачинского комбината хлебопродуктов, разметав строительные конструкции, оборудование, жертвами которого стали десятки работников элеватора.

1988 г. Томыловский элеватор. Три взрыва в силосе элеватора. Попытка локализовать аварию приводит к следующему взрыву и гибели персонала. Процесс самовозгорания семян подсолнечника с последующими газопылевоздушными взрывами стал неуправляемым. Локализовать эту аварию не удалось, и элеватор в течение полутора лет медленно погибал из-за следовавших один за другим локальными очагами возгорания и взрывами в силосах. Огромнейший заготовительный элеватор из железобетонных конструкций в результате этой аварии прекратил свое существование.

Предприятия по хранению и переработкизерна вошли в число наиболее опасных отраслей промышленности страны.

Все это вызывало тревогу и заставило всерьез обратить внимание на безопасность технологий хранения и пере- работки растительного сырья и в первую очередь зерна. Пришлось менять идеологию проектирования этих взрывоопасных производств, учитывать потенциальную опасность технологического оборудования, искать технические средства предупреждения взрывов, защиты оборудования, зданий и сооружений.

Предприятия по хранению и переработки растительного сырья решением правительства страны в 1990 г. были переданы под государственный надзор. Во исполнение постановления Совета Министров СССР в структуре Госпроматомнадзора СССР было создано подразделение по надзору за предприятиями хлебопродуктов, организована соответствующая межрегиональная инспекция. В настоящее время надзор осуществляется на более 10 тыс. опасных производственных объектах хранения и переработки растительного сырья.

Формирование созданного вида надзора осуществлялось опытными руководителями и специалистами отрасли. Приход на работу квалифицированных специалистов позволил оперативно решить организационные и правовые вопросы деятельности инспекторского состава надзора и в короткие сроки организовать действенный государственный надзор за взрывоопасными объектами хранения и переработки растительного сырья.

Стало несомненным то, чтобы успешно предотвращать аварии на этих объектах, необходимо знать причины их возникновения. Был создан банк данных обо всех взрывах, происшедших на предприятиях отрасли, проведена статистическая обработка. По материалам расследований взрывов были установлены основные причины воспламенения пылевоздушных смесей, наиболее взрывоопасные участки (блоки) технологии хранения и переработки растительного сырья, динамика развития пылевоздушного взрыва, пути его распространения по технологическим коммуникациям.

Статистика свидетельствует, что наибольшее количество взрывов имело место на комбикормовых производствах, в складах хранения растительного сырья и продуктов его переработки (45%). Не менее опасными оказались и элеваторы, на которых произошло 33% взрывов. Велика опасность мукомольного производства (22%).

Обобщая статистические данные, можно сказать, что основными причинами взрывов являются:

- нарушения правил эксплуатации или неисправность оборудования (34%);

- самовозгорание сырья и продуктов его переработки (22%);

- проведение огневых работ с нарушением требований взрывобезопасности;

- нарушение правил эксплуатации зерносушильных установок (12%);

- нарушение правил пожарной безопасности (6%), в том числе требований взрывобезопасности при тушении пожаров на опасных производственных объектах.

Аварии на производствах хранения и переработки растительного сырья характеризуются тем, что пылевоздушный взрыв редко бывает один. Это, как правило, несколько чередующихся друг за другом взрывов (в других помещениях, а иногда и на других объектах, которые соединены между собой едиными технологическими коммуникациями). Но при этом всегда есть первичный взрыв.

Наибольшее количество первичных взрывов происходит в оборудовании (около 50%) и в емкостях (силосах и бункерах) - свыше 40%.

Из оборудования наиболее опасными являются нории, зерносушилки, вальцовые станки, дробилки, конвейеры и вентиляторы.

Многие аварии сопровождались значительными разрушениями оборудования, зданий и сооружений. Причем на- иболее разрушительные последствия имели место на элеваторах (45%) и мукомольных заводах (35%), а на комбикормовых заводах лишь 20%.

По материалам расследований аварий были установлены следующие основные причины разрушительных последствий взрывов:

- отсутствие и неэффективность существующих средств взрывозащиты оборудования;

- отсутствие легкосбрасываемых конструкций в силосах и бункерах;

- отсутствие или неэффективность легкосбрасываемых конструкций зданий и сооружений;

- отсутствие систем локализации взрывов.

javascript:showimg('/images/issue/pa/pa_2006_teplov2b.jpg',400,429)В какой-то мере это объясняется тем, что элеваторы и мельницы в основном строились без учета требований взрывобезопасности, поскольку это более старые постройки и ранее они считались лишь пожароопасными. Взрывозащита зданий и сооружений, силосов не предусматривалась. Комбикормовая отрасль развивалась позже, когда взрывы стали происходить все чаще и проектные организации начали больше уделять внимание взрывозащите этих объектов.

Но не только на этих производствах происходят аварии. Взрывы имеют место на подобных объектах пивоваренного и солодовенного производств, на хлебопекарных предприятиях, сахарных заводах и производствах растительного масла, деревообрабатывающих комбинатах и т.д.

Наряду с анализом причин аварий на отечественных предприятиях одновременно анализировался зарубежный опыт предупреждения аварий на подобных производствах, их нормативно-техническая и правовая база. Все это позволило сформировать российскую нормативно-техническую документацию по взрывобезопасности. В настоящее время утверждены и зарегистрированы в Министерстве юстиции ряд руководящих документов, в которых определены требования взрывобезопасности этих производств: Правила промышленной безопасности для взрывопожароопасных производственных объектов хранения, переработки и использования растительного сырья (ПБ 14-586-03), Инструкция по проектированию, установке и эксплуатации взрыворазрядных устройств на оборудовании… (РД 14-568-03) и др.

Осуществление государственного надзора и проводимая на поднадзорных предприятиях целенаправленная работа по приведению опасных объектов в соответствие требованиям взрывобезопасности способствовали резкому сокращению количества аварий при эксплуатации взрывоопасных объектов, в том числе пылевоздушных взрывов. Если за 1975-1990 гг. на предприятиях Российской Федерации произошло 90 взрывов, то за аналогичный период с 1991 по 2005 г. - 17 взрывов.

К сожалению, риск техногенных аварий на этих объектах не исключен. А как показывают проверки, проводимые инспекторами надзора, на некоторых предприятиях такая опасность чрезвычайно велика из-за многочисленных нарушений требований взрывобезопасности. Подобное пренебрежение рано или поздно приводит к печальным результатам.

2004 г. Вороновский солодовенный завод (Московская область) проектировался без учета взрывоопасности определенных участков производства, которые необоснованно были отнесены к категории пожароопасных. Соответственно, не были предусмотрены меры взрывопредупреждения и взрывозащиты. Все это привело к тому, что спустя несколько месяцев после пуска производства в эксплуатацию произошел пылегазовоздушный взрыв в бункере ростков и аспирационных отходов. Пострадали люди, частично разрушены строительные конструк- ции здания.

Сегодня накоплен определенный опыт профилактической работы, направленной на снижение аварийности на взрывоопасных объектах. Технологическое оборудование, представляющее реальную опасность в качестве источника первичного взрыва, оснащается техническими средствами контроля: реле контроля скорости, схода ленты, датчиками подпора и др. Нории, дробилки, зерносушилки и фильтры-циклоны оснащаются взрыворазрядными устройствами. Потенциально опасное оборудование выделяется в отдельные технологические блоки с использованием систем локализации взрыва (быстродействующих устройств или соответствующего технологического оборудования: шлюзовых затворов, винтовых конвейеров).

Результативность таких мер убедительно подтвердилась на солодовенном производстве ОАО "Объединенные пивоваренные заводы" (г. Саранск). При демонтаже воздуховодов аспирационной системы с применением угловой шлифовальной машины произошел локальный взрыв пыли в нории. Благодаря наличию взрыворазрядного устройства на нории и системы локализации взрыва между этой норией и бункером, в который подавался продукт, данный инцидент не развился в аварию с тяжелыми последствиями.

Для уменьшения риска аварий применяются полимерные материалы в нориях, конвейерах, бункерах и силосах. Интерес представляет система масляного орошения зерна, позволяющая снизить концентрацию пыли внутри оборудования при транспортировании зерна до взрывобезопасных концентраций. Получают распространение современные аспирационные установки, эффективные и более безопасные.

Немаловажное значение имеет готовность предприятий к ликвидации аварийных ситуаций и их последствий. Не единичны случаи, когда неграмотные действия персонала в ходе ликвидации аварийной ситуации или пожара приводили к ее развитию с тяжелыми последствиями. В этой связи на многих предприятиях вводится в практику проведение учебных тревог по ликвидации аварий на взрывоопасных объектах с участием в них представителей территориальных органов Ростехнадзора и Государственного пожарного надзора. В настоящее время по инициативе солодовенного завода "Суфле-С.-Петербург" подготовлены методические рекомендации по проведению учебных тревог.

Реализация организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение взрывобезопасности действующих производств, позволяет свести вероятность возникновения аварии к минимуму.